作者:李昕茹 来源:中国科学报 发布时间:2020/7/29 14:02:57
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外源褪黑素对高脂饮食喂养小鼠有抗肥胖作用

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猪回肠内不同微生物菌群节律性变化规律  尹杰供图

每个人都有自己的人体生物钟,它影响着人们24小时内体力、智力和情绪的变化。殊不知,居住在人们肠道里的微生物菌群也有自己的“生物钟”。另一方面,为什么有的人长着“啤酒肚”,而有人拥有“小蛮腰”?肠道菌群的节律性变化起到关键作用。近日,湖南农业大学动物科学技学院教授尹杰(印遇龙团队)发现动物肠道微生物节律与宿主脂肪代谢密切相关,同时褪黑素对微生物节律以及脂肪代谢紊乱起到一定缓解作用。相关研究成果发表于美国微生物协会旗下期刊《微系统》等杂志。

生命过程复杂而又奇妙,生物节律时时都在奏着迷人的"节律交响曲"。褪黑素是一种昼夜节律激素,它可以通过重新编程肠道菌群来改善宿主脂质的代谢,肠道菌群也可以在明/暗循环中表现出节律性。但是,外源褪黑素对高脂饮食(HFD)喂养的小鼠肠道菌群日变化的影响尚不清楚。

尹杰团队利用猪回肠末端瘘管模型连续采样并结合余玄分析确认了仔猪和育肥猪肠道绝大多数微生物存在显著节律性变化,在此基础上,又进一步在小鼠模型上通过粪便微生物移植等手段发现微生物节律与宿主脂肪代谢密切相关,脂肪代谢紊乱会诱导肠道微生物节律性变化,并进一步加重脂肪代谢紊乱过程,同时褪黑素对微生物节律以及脂肪代谢紊乱起到一定缓解作用,实验证实了褪黑激素对喂食HFD 2周的小鼠具有抗肥胖作用。

团队在24小时内每4小时收集一次样品,时钟基因表达的昼夜节律(Clock,Cry1,Cry2,Per1和Per2)和血清脂质指数随昼夜时间而变化。值得注意的是,Clock和甘油三酸酯(TG)在褪黑素治疗的小鼠中显示出明显的节律,而在HFD喂养的小鼠中则没有。与HFD组相比,对照组和褪黑素治疗的HFD喂养小鼠的这些参数的节律相似,这表明褪黑素改善了HFD喂养的小鼠宿主代谢的昼夜节律。

尹杰告诉《中国科学报》,肠道微生物节律受宿主生物钟系统影响,并协同参与宿主生理代谢,而节律性紊乱与代谢失衡相互强化,最终影响疾病的发生和发展,如出现肥胖及糖尿病等。因此,想要缓解肥胖,除了保持良好的作息习惯外,外源褪黑素的施用也可以改善高脂饮食人群肠道的微生物群。

相关论文信息:https://msystems.asm.org/content/5/3/e00002-20

 
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